JPH0573487B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、アルミニウム、銅、鉛、亜鉛、マグ
ネシウム等の材料を連続的に押し出して、綿材、
管材等の長尺製品を連続的に製造する装置に係
り、特にコンフオーム法による連続押出装置に関
する。

＜従来の技術＞ 電線業界における長尺のアルミニウム小型材、
小径パイプの用途としては、従来からの平角線、
扇形導体等に加えて、近年光フアイバー保護スペ
ーサ等の新しい需要がある。一般の短尺製品でも
前工程では長尺品の方が生産効率が良い場合が多
い。しかし従来の直接押出法では、ビレツト（材
料）の大きさにより条長、重量が制限されるた
め、生産効率が劣り、また実現できない場合もあ
る。

そこで、直接押出法には代わりコンフオーム法
による綿材等の押し出しが行われるようになり、
これに用いるコンフオーム押出機も発明されてお
り、例えば特開昭47−31859号、特開昭49−65369
号、特公昭59−50410号公報などに開示されすで
に知られている。

このコンフオーム押出機の構成を簡単に説明す
る。

コンフオーム押出機は、外周面にエンドレス溝
を有する回転ホイールと、ホイール外周面の一部
分に近接対面して固定されたシユーとを有し、前
記溝とシユーとで材料搬送用通路（第１通路）を
形成し、さらに該通路の一端をふさぐ突出受け部
と、前記シユーに、前記通路に連通し、ダイスを
内蔵する材料押出口（第２通路）とを有する構造
となつている。

このようなコンフオーム押出機において、材料
が押し出される原理を第１２図に基づき説明す
る。

回転ホイール２には断面がほぼコ字状のエンド
レス溝４が形成され、該溝４の開放側にシユー３
の内周面３１が対面しており、これら溝４とシユ
ー内周面３１により通路１１が形成される。該通
路１１には、材料１４が強制的に送り込まれてく
るようになつている。

材料１４はシユー３とは１面（シユー内周面３
１）で接しているのに対し、エンドレス溝４とは
３面（溝内壁面４１，４２，４３）で接してい
る。

従つて、それぞれの接触面における接触摩擦抵
抗はエンドレス溝４側がシユー３側より３倍大と
なる。ここにおいてシユー３を固定し、回転ホイ
ール２を回転せしめる。例えば、第１２図中の矢
印方向にホイール２を回転せしめれば、材料１４
の回転ホイール２との接触摩擦抵抗の方が格段に
大きいから、ホイールによつて材料は通路１１内
を連続的に矢印方向に送り込まれる。

その先の通路１１の先端にダイスを有する材料
押出口（図示せず）を設けておけば、材料はここ
より押し出され、所望の形状の線材、管材等の製
品となる。

このような構造のコンフオーム押出機において
は、材料を第１通路１１内に挿通するに際して、
シユーと回転ホイールの間から材料がはみ出さな
いようなシールを行う必要があり、そのために前
述した基本的構造のコンフオーム押出機に改良が
加えられたものが使用されている。

例えば、住友重機械(株)製の連続押出機では、第
８図〜第１０図に示すシール構造を採用してい
る。即ち、これらの図に示すように、シユー３に
はホイールのエンドレス溝４に挿入するシユーイ
ンサート部５を設け、シユー内周面３１とホイー
ル外周面２１との間隙距離ｄが第２通路６（材料
押出空間であり、以下「材料押出口６」という）
に近づくにつれて徐々に小さくなるようにし、第
１０図に示すように材料押出口６の近傍ではシユ
ー内周面３１とホイール外周面２１との間隙は極
めて小さくなるように構成する。

このような構成にすることにより溝４の幅（イ
ンサート部の幅にほぼ等しい）よりも広い断面寸
法の材料押出口６またはダイス７を用いた材料押
出が可能となり、シユーインサート部５の強度も
十分に確保することができる。

しかし、このような構成の材料押出機では、間
隙距離ｄの設定によつては、例えば回転ホイール
２が熱膨張した場合ホイール２とシユー３とが接
触して更に発熱し、しかもこれらの工具が摩耗し
て機械の寿命が短かくなるという欠点がある。

また、十分なシールを行うために間隙距離ｄの
小さな領域を広くとる必要があり、駆動力の損失
が大きくなるという欠点もある。

また、連続押出機の他構造として、本願出願人
が既に特許出願したもののうち代表的な構造例を
第１１図に示す。同図に示す例では、材料押出口
６の口径を大きくとるために、回転ホイール２に
材料搬送通路用の溝４とその上に幅の広いシユー
インサート部５′が挿入する溝４４とを２段に設
け、シユーインサート部５′の側面と溝４４の側
面との間隙距離d′を小さくしてこの部分において
材料のシールを行わしめるよう構成したものであ
る。しかるに、このような構成の押出機において
も、シユーインサート部５′の下端面５１′と溝４
４の底面との摩（この部分ではシール効果を果た
さない）に材料が蓄積してホイール２とシユー３
の間に大きな摩擦力が作用し、必要駆動力が増大
するとともに、前記摩擦によりホイール等の温度
が上昇するという問題点がある。

さらに、シーユインサート部５′は第１１図中
の矢印方向１７に材料の内圧を受けるため、これ
に耐えうるよう（シユーインサート部５′が撓み
広がり溝４４の側面と接触しないよう）シユーイ
ンサート部５′の幅を十分に大いくしなければな
らないので、上記材料が蓄積する領域を狭くする
ことにより上記摩擦の原因を取り除くことはでき
ず、設計上から上記問題点を解決することはでき
ない。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解
消し、回転ホイールとシユーとの間おいて材料の
シールを確実に行い得る構造であつて、駆動力の
損失が少なく、工具の寿命を延ばすことができる
連続押出装置を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ このような目的は以下の本発明によつて達成さ
れる。

即ち、本発明は外周面にエンドレス溝が形成さ
れた回転ホイールと、前記回転ホイール外周面の
一部分に近接対面して固定設置されたシユーと、
前記溝と前記シユーの内周面とで形成される材料
搬送用の第１通路と、前記第１通路の一端をふさ
ぐアバツトメント（突出受け部）と、前記シユー
に設けられ、前記第１通路に連通する第２通路の
途中に配設された材料を所望の形状に押し出すダ
イスとを有する連続押出装置において、 前記シユー内周面の前記第２通路周辺に凹部領
域を設けたことを特徴とする連続押出装置を提供
するものである。

また、本発明は外周面にエンドレス溝が形成さ
れた回転ホイールと、前記回転ホイール外周面の
一部分に近接対面に固定設置されたシユーと、前
記溝と前記シユーの内周面とで形成される材料搬
送用の第１通路と、前記第１通路の一端をふさぐ
アバツトメント（突出受け部）と、前記シユーに
設けられ、前記第１通路に連通する第２通路の途
中に配設された材料を所望の形状に押し出すダイ
スとを有する連続押出装置において、 前記シユー内周面の前記第２通路周辺に凹部領
域を設け、かつ前記凹部領域内に材料のせり出し
防止用の抵抗手段を設けたことを特徴とする連続
押出装置を提供するものである。

以下、本発明の連続押出装置を添付図面に示す
好適実施例について詳細に説明する。

第１図は、本発明の連続押出装置１の側面図で
あり、第２図および第３図は各々、第１図中の
−線、−線での断面図である。

第１図〜第３図に示すように、連続押出装置１
の回転ホイール２には、その外周面２１にエンド
レス溝４が形成されている。この溝４の断面形状
は通常コ字型であるが、本発明ではこれに限定さ
れない。

一方、シユー３は、回転ホイール２の外周面２
１に対応する面即ち曲率がほぼ等しい内周面３１
を有し、該内周面３１が回転ホイール外周面２１
の一部分と接近対面するよう固定設置されてい
る。

第１図および第２図に示すように、シユー３に
は内周面３１に沿つてシユーインサート部５が溝
４に対応するように突設されており、このシユー
インサート部５は、溝４の一定深さまで挿入して
いる。シユーの内周面３１と回転ホイールの外周
面２１との間隙距離ｄは、材料供給口１０から材
料押出空間である第２通路（材料押出口）６の入
口へ向つて徐々に減少し、材料押出口６付近では
後述するように間隙距離ｄは極僅かなものとなつ
ている。従つて、シユーインサート部５の高さを
一定として、シユーインサート部５が溝４に挿入
される深さを材料供給口１０から材料押出口６へ
向つて徐々に深くし、あるいはシユートインサー
ト部５の高さを徐々に減じ、シユーインサート部
５が溝４に挿入される深さを一定とすることがで
きる。

このように、回転ホイールの溝４とシユーイン
サート部５に囲まれた空間に材料１４を搬送する
ための第１通路１１が形成され、材料１４は回転
ホイール２の回転に伴つて材料供給口１０から連
続的に供給され、第１通路１１を通つて後述する
材料押出口６からダイス７を経て所望の形状に押
し出される。

本発明の連続押出装置１に用いる材料１４とし
ては、アルミニウム、銅、鉛、亜鉛、マグネシウ
ム等の線材あるいはこれらの粉末等を挙げること
ができる。本明細書においては、代表的な断面が
円形の金属線材について説明する。

なお、シユー内周面３１にシユーインサート部
５を必ずしも設ける必要はなく、これを設けずシ
ユー内周面３１と溝４とで第１通路１１を形成し
てもよい。

第１図および第３図に示すように、シユー３に
は、第１通路１１の下流端に、該通路１１に連通
する材料押出口６、およびその近傍に第１通路１
１をふさぐアバツトメント８と呼ばれる溝４とほ
ぼ同形の断面を持つ突出受け部が設けられてい
る。これにより、第１通路１１内を流れてきた材
料はアバツトメント８に係合してその流れの方向
を変えられ、材料押出口６へと導かれるようにな
つている。

材料押出口６には、ダイス７が内蔵されてお
り、材料はダイス７の孔７１を通過するこにより
所定の形状に押し出される。従つてダイスの孔７
１の形状を適当に選択することにより、例えば断
面形状が円形、だ円形、矩形、三角形、扇形等の
中実の線材あるいは中空のパイプ材として押し出
すことができる。

材料押出口（第２通路）６の方向は、回転ホイ
ール２の接線方向（第１通路１１と水平）から半
径方向（第１通路１１と直角）までの範囲で可能
であるが、レイアウト上、回転ホイール２の半径
方向に設けてこの方向に材料を押し出すのが取扱
に便利であり好ましい。

このような連続押出装置１において、第１通路
１１は完全に閉じているわけでなく、回転ホイー
ル２とシユー３との間にすき間があるため、ここ
から材料がはみ出さないようにシールする必要が
ある。特に材料押出口６付近では材料の内圧が高
いため、第１図、第３図および第４図に示すよう
にシユー内周面３１と回転ホイール外周面２１と
の間隙距離ｄが極めて小さい領域１２を設けて材
料のシールを行う。

さらに本発明の最も重要な特徴として、前記間
隙距離極小領域１２内の材料押出口（第２通路）
６の入口周辺に凹部領域９を設ける。この凹部領
域９を設けることにより、該凹部領域９内に材料
が充填し、せり出し抵抗が増して、回転ホイール
外周面２１とシユー内周面３１との間のシール効
果が高まり、バリの発生が減少する。

さらに凹部領域９内に充填した材料の内圧によ
り回転ホイール２とシユー３の間に離間力が作用
するため、間隙距離極小領域１２内においてシユ
ー内周面３１と回転ホイール外周面２１が接触す
ることを防止し、よつてこれらの工具間の摩擦に
よる発熱、駆動力の損失および工具の摩耗を回避
することができる。

また、本発明では、凹部領域９内に抵抗手段を
設けて材料のせり出し抵抗をさらに増大させ、上
述した作用効果をより高めることができる。

ここで、材料せり出し防止用の抵抗手段として
は、第４図に示すように、材料押出口６の入口か
らほぼ同心的に広がる細い筋溝１３のようなもの
が好適である。しかし、本発明ではこれに限ら
ず、配置状態が第４図と異なる細い筋溝あるいは
波状の凹凸ありは散点状の突起等、同様の効果を
奏し得るものであればいかなるものでもよい。

なお、凹部領域９の寸法には好適な範囲があ
る。即ち第３図に示すように、凹部領域の幅を
Ｌ、凹部の深さをＤとしたとき、Ｌ／Ｄ≧６とな
るようにするのがよい。

このような範囲の寸法とすることにより材料が
せり出すときの抵抗が大きくなり、上述した作用
効果がより高まるからである。

駆動力の損失は凹部領域９の面積と材料の剪断
力変形応力との積に等しい。従つて凹部領域９の
面積が大きすぎると駆動力の損失が大きくなる。
また、凹部領域９の面積が小さすぎると上述した
作用効果が十分発揮されす、特にバリの発生量が
多くなる。

従つて、凹部領域９の面積は、上記諸点の調和
と考慮して決定するのが望ましい。

＜作用＞ 以下、本発明の連続押出装置の作用について説
明する。

第１図に示すように、材料１４は、材料供給口
１０にて回転ホイール２のエンドレス溝４内にき
つく嵌り、回転ホイール２が図中の矢印方向に回
転すると、これに伴つて第１通路１１内へ連続的
に供給されてゆく。

第１通路１１内での材料１４の状態を説明す
る。第５図は通路内での材料１４の変形状態を模
式的示したもので、第６図および第７図は各々第
５図中の−線、−線での断面図である。

第１通路の前半の領域１５と後半の領域１６と
では材料１４の変形状態が異なる。即ち、前半領
域１５では第６図に示すように材料１４は、回転
ホイール２の溝内壁面４１，４２，４３およびシ
ユーインサート部５の下端面５１と部分的に接し
ている状態にあり、これらの接触面の差引きに相
当する摩擦力により材料１４は徐々に塑性変形
し、溝４内に充満する。後半領域では、第７図に
示すように材料１４は溝４内に充満し材料と溝内
壁面とは強い圧力で接するため、材料の剪断変形
抵抗による力によつて押圧圧力が発生する。

第１通路１１の下流端はアバツトメント８でふ
さがれているため、第１通路１１内を流れてきた
材料１４は、このアバツトメント８に係合してそ
の流れの方向を変え、材料押出口６へと導かれ
る。

材料押出口６内にはダイス７が内蔵されてお
り、材料１４はこのダイス７の孔７１を通過して
絞り出され、孔７１の形状と等しい断面形状の製
品が連続的に押し出される。この製品は、冷却さ
れ、コイル等に巻き取られて保持される。

材料押出口６に周辺は材料１４の内圧が特に高
いため、シユー内周面３１と回転ホイール外周面
２１との間隙距離ｄを極小とする領域１２を設け
材料のシールを確実に行つている。さらに本発明
では、この間隙距離極小領域１２内の材料押出口
６周辺に凹部領域９が設けられており、この凹部
領域９に材料１４が充満する。これにより材料の
せり出し抵抗が増して前記シール効果が高まり、
バリの発生が減少する。

さらに、凹部領域９内に充満した材料の内圧に
より、回転ホイール２とシユー３との間に離間力
が作用し、回転ホイール外周面２１とシユー内周
面３１との接触を防止することによつて、これら
工具間の摩擦による発熱、駆動力の損出および工
具の摩耗を回避する。

凹部領域９内に細い筋溝１３等のごとき抵抗手
段を設けた場合には、この微細な凹凸に材料１４
がひつかかり、せり出し抵抗がさらに増大するの
で上述した作用効果がより高まる。

＜発明の効果＞ 本発明の連続押出装置によれば、材料押出口
（第２通路）周辺のシユー内周面に凹部領域を設
けたことにより、該凹部領域内に材料が充満し、
材料のせり出しの抵抗が増して回転ホイールとシ
ユー間のシール効果が高まり、バリの発生が減少
する。

さらに、凹部領域内に充満した材料の内圧によ
り、回転ホイールとシユーとの間に離間力が作用
し、回転ホイールとシユーとの接触を防止するこ
とによつて、これら工具間の摩耗による発熱、駆
動力の損出および工具の摩耗を回避することがで
き、装置の寿命が延びる。特に凹部領域内に材料
のせり出し防止用の抵抗手段を設けた場合には、
材料のせり出し抵抗がより増大し、前記効果が顕
著となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の連続押出装置の部分側面図
である。第２図および第３図は、各々第１図中の
−線および−線での断面図である。第４
図は、シユーの材料押出口（第２通路）付近の構
成を示す側面図である。第５図は、通路内での材
料の変形状態を示す模式図である。第６図および
第７図は、各々第５図中の−線および−
線での断面図である。第８図は、従来の連続押出
機の部分側面図である。第９図および第１０図
は、各々第８図中の−線および−線での
断面図である。第１１図は、従来の連続押出機の
他の構成例の材料押出口付近の部分断面図であ
る。第１２図は、一般的なコンフオーム押出機に
おける材料押し出しの原理を説明する斜視図であ
る。 符号の説明、１……連続押出装置、２……回転
ホイール、２１……回転ホイール外周面、３……
シユー、３１……シユー内周面、４……エンドレ
ス溝、４１，４２，４３……溝内壁面、５，５′
……シユーインサート部、５１，５１′……シユ
ーインサート部下端面、６……材料押出口（第２
通路）、７……ダイス、７１……孔、８……アバ
ツトメント（突出受け部）、９……凹部領域、１
０……材料供給口、１１……第１通路、１２……
間隙距離極小領域、１３……筋溝、１４……材
料、１５……通路前半領域、１６……通路後半領
域、１７……材料内圧方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周面にエンドレス溝が形成された回転ホイ
   ールと、前記回転ホイール外周面の一部分に近接
   対面して固定設置されたシユーと、前記溝と前記
   シユーの内周面とで形成される材料搬送用の第１
   通路と、前記第１通路の一端をふさぐアバツトメ
   ント（突出受け部）と、前記シユーに設けられ、
   前記第１通路に連通する第２通路の途中に配設さ
   れた材料を所望の形状に押し出すダイスとを有す
   る連続押出装置において、 前記シユー内周面の前記第２通路周辺に凹部領
   域を設けたことを特徴とする連続押出装置。 ２ 前記凹部領域は、その幅をＬおよび深さＤと
   したとき、Ｌ／Ｄ≧６なる関係を満足する特許請
   求範囲第１項に記載の連続押出装置。 ３ 外周面にエンドレス溝が形成された回転ホイ
   ールと、前記回転ホイール外周面の一部分に近接
   対面して固定設置されたシユーと、前記溝と前記
   シユーの内周面とで形成される材料搬送用の第１
   通路と、前記第１通路の一端をふさぐアバツトメ
   ント（突出受け部）と、前記シユーに設けられ、
   前記第１通路に連通する第２通路の途中に配設さ
   れた材料を所望の形状に押し出すダイスとを有す
   る連続押出装置において、 前記シユー内周面の前記第２通路周辺に凹部領
   域を設け、かつ前記凹部領域内に材料のせり出し
   防止用の抵抗手段を設けたことを特徴とする連続
   押出装置。 ４ 前記凹部領域は、その幅をＬおよび深さをＤ
   としたとき、Ｌ／Ｄ≧６なる関係を満足する特許
   請求の範囲第３項に記載の連続押出装置。 ５ 前記抵抗手段は、前記第２通路周辺に広がる
   筋溝である特許請求の範囲第３項または第４項に
   記載の連続押出装置。